淺議如何修復污染場地的土壤環境
2019-10-12 17:26:52
小沐管家
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摘要：我國大部分污染場地是工業生產或礦業活動所致。當前，我國污染場地種類較多，此情況的出現與我 國工業企業和礦業的建設時間及其生產歷史有緊密聯系。其中，部分污染場地屬于歷史遺留問題，部分是近 幾年產生的。當前，我國污染場地土壤修復尚處于初級階段，修復技術和修復制度都需要不斷完善。本文探 討了當前污染場地出現的主要原因，分析了當前我國污染場地的主要類型，并尋找有效措施來修復土壤環境， 在恢復我國生態環境、提升人們生活質量的同時，有效促進污染場地土壤環境修復行業的健康發展。我國大部分污染場地都處于城區范圍內，生態敏感區域內也存在少部分污染場地。由于工業和礦業是導致污染場地出現的最主要原因，所以礦區和重污 染行業所在地是污染場地最為密集的地區，如石油化工、冶金、機械加工、電鍍、制造、印染、有色金屬礦區、黑色金屬礦區、垃圾填埋場、加油站、金屬礦渣堆場、廢物回收場和電子垃圾處理場等區域 [1]。若 不及時地修復治理場地污染，那么勢必會給人們工作、 生活帶來很大的影響，也會阻礙社會的可持續發展， 污染的治理迫在眉睫。化學中相對密度不低于 5.0 的金屬元素被劃歸為 重金屬元素，一般而言，重金屬并無嚴格的定義。當 前，其中包括 Zn、Ge、Mn、Cu 等 45 種金屬元素，而 由于 As 屬性與金屬元素相似，因此其被歸類為重金屬 元素，同時 As 也是導致場地污染的重金屬元素之一 [2]。 一般而言被污染的場地土壤，較為常見的重金屬元素 為 As、Ni、Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb 等， 而 這 八 種 重金屬元素在日常的化學原料以及冶金業、皮革相關制品行業、蓄電池制造業等多種行業都較為常見 [3]。
有機物污染場地形成的主要原因是對土壤造成 污染的有機物能夠進入場地土壤中，并且產生相應的 污染性。此類有機物包括持久性有機污染物、農藥、 多環芳烴以及石油類污染物，其主要源自油漆、農藥 生產以及石油化工等行業 [4]。
重金屬和有機污染物共同污染的場地，被稱為 復合污染場地，這也是當前工業方面所形成的場地土 壤污染的主要形式。其具體形式較為多樣，大致分為 不同種金屬之間的復合污染、不同有機化合物之間的 復合污染以及不同重金屬與不同有機化合物之間的復 合污染 [5]。當前，我國污染場地中土壤中的污染物主 要是重金屬類、農藥以及石油類的復合污染，復合污 染物一旦污染土壤，其多種污染物的共同作用會持續、 快速地影響土壤及地下水環境，使得后期的場地修復 存在較大的困難。傳統污染土壤的修復技術并不成熟，普遍是采 取換填法，挖出被污染的土壤，并將其置換成干凈的 土壤，其治標不治本。近年來，隨著科學技術的快速 發展，污染土壤的修復處理技術也逐漸成熟。
微生物修復實質上是借助微生物來降解被污染 場地土壤中的有機物，由微生物將土壤中的有機物作 為食物來源，對其進行分解，最終形成二氧化碳和水。 生物修復技術以處理方式進行區分，可以分為異地微 生物修復和就地微生物修復兩種技術。
簡而言之，該技術是指挖出污染場地土壤，將 其轉移到其他地方接觸微生物進行處理。如果以泥漿 態形式進行處理，則需要把場地土壤和水進行混合， 使得其成為泥漿狀態，隨后合理借助微生物修復技術， 將土壤中的有毒有機污染物分解成無毒化合物，此類 方法在半揮發和非揮發有機物、燃料、PCP、PCBs 等 有機化合物的處理方面能達到較好的效果；以固態微 生物形式處理，則需要在容器或盒子中放入污染場地土壤，并且將水、微生物及其所需營養物質拌入土壤 中，使得微生物最終徹底降解污染場地土壤中的有機 污染物 [6]。
該技術是指通過壓力設備把氧氣和營養物質通過井口壓入污染場地土壤中，或者是把營養物質平鋪 在污染場地土壤表面，由其自行滲透到土壤中。對于 各種油類污染物的處理，此技術能夠取得較好的效果。
化學方式修復主要是借助氧化還原反應對污染 場地土壤中所存在的污染物進行轉化處理，使其向低 毒無毒化合物方向轉化，或者向化學穩定性更高、遷 移向更弱者新的化合物方向轉化。當前，氯化物處理 和脫氯作用是其中較為常用的兩種方式。物理分離修復技術是指采取物理方式來剔除污 染場地土壤中中的污染物，達到土壤恢復的目的。一 般來說，其分為就地水溶液沖洗、異地水溶液沖洗、 熱氣注入、熱脫附法、電動力學以及土壤蒸汽提取等 技術。 以熱脫附法為例，其通過熱能提高污染物揮發 性，使得其從污染場地土壤中分離，同時，所揮發出 的污染物可以對其進行處理收集 [7]。一般而言，熱脫附系統分為熱解吸模塊和廢氣處理系統兩個部分，熱解吸部分分為高溫和低溫熱脫附兩種類型。熱脫附技 術本身存在設備便于移動、修復后突然可再利用、污 染物處理種類廣泛等優勢，其對于 PCBs 等含氯有機 物的處理方面，其屬于非氧化燃燒，能夠大大降低二 噁英的生成；水溶液沖洗方面，普遍需要借助表面活 性劑，在沖洗的過程中能夠取得極佳的去污效果。此 外，隨著當前生物工程技術的快速發展，表面活性劑 開始向生物方向發展，其去污效果遠遠高于常規的表 面活性劑，同時降解更為容易。對于部分由于農藥導致的場地污染，有機溶劑能夠取得較好的去污效果。
此修復方式主要是借助植物來吸收、轉移、降 解土壤中的污染物。植物修復技術涵蓋植物提取技 術、植物穩定技術、植物揮發技術等。它主要是指大 量種植能夠吸收和積累重金屬與有機物的植物，對土 壤中的重金屬與有機物進行富集，使得土壤中的重金 屬和有機物逐漸轉移到植物體內，隨后對已經趨近于 飽和的食物進行收割和處理，這樣能夠有效降低土壤 中的有機物與重金屬含量，達到改善土壤、促進土壤 恢復的目的；植物穩定技術是借助部分植物的根系及 相關微生物，有效地沉淀土壤中的重金屬和有機物， 避免其隨著水分的下降而向地下滲透，最終污染其他 動植物或地下水，間接導致有機物和重金屬損害人體 健康；植物揮發技術主要是借助植物本身對污染物進 行吸收、積累和揮發，最終達到降低土壤中重金屬和有機物含量的目的 [8]。此類處理形式側重應用于面積 廣闊、土壤污染程度較低的場地，植物修復技術成本 較低，同時易于實現，但如果未能妥善處理植物落葉， 會對其他地方形成二次污染。
當前，最為常用的高溫處理修復技術是焚燒法， 按照焚燒地區不同，分為異地焚燒和就地焚燒兩種類 型，這兩種方式都是通過超過 1 000℃的高溫熱解焚 毀土壤中污染物中的鹵代化合物以及其他較難溶解的 有機物，促進其揮發。人們可以利用高溫處理的修復 技術來處理污染土壤，其本身需要具有較高的操作工 藝水平，但是只要能夠合理操作，就可有效去除超過 99.99% 的土壤污染物，所以高溫處理修復技術在未 來屬于較為理想的污染場地土壤修復技術。
近年來，我國社會經濟快速發展，但是土壤環境污染問題仍然十分嚴峻，各類污染場地土壤的修復 項目逐年增多。盡管其具有極為廣闊的發展前景，但 是人們需要客觀認識到其發展過程中存在諸多問題。 當前的修復項目側重工業污染場地、具有較大開發價 值的土地以及一線和省會城市，整體偏重工業污染場 地。我國作為農業大國，由于化肥及農藥的濫用，有 很大一部分耕地也處于待恢復狀態，相關部門應當高 度重視，積極創新發展能夠用于不同場地條件、不同 污染類型、修復成本較低的修復技術體系，促進各類 污染場地土壤的修復，實現可持續發展。
編輯：君君.環評互聯網